开关柜制造技术

一种开关柜，包括：旁路母线(101B)；至少一条主母线(101A)；隔离开关(104A)；以及与所述至少一条主母线(101A)连接的断路器(102A)。所述隔离开关(104A)包括刀片(1045)，所述刀片能够被驱动到三个位置，即用于与所述断路器(102A)的输出连接的第一位置(P1)，用于与所述旁路母线(101B)的输出连接的第二位置(P2)，以及用于断开的第三位置(P0)。所述旁路母线(101B)、所述至少一条主母线(101A)、所述断路器(102A)和所述隔离开关(104A)都被布置在单个面板内。此外，所述刀片(1045)由包括四连杆驱动装置(1040)的操作机构(106)驱动。通过四连杆驱动装置(1040)来实现三工位隔离开关(104A)，并且因此用于馈线的所有功能性可以在单个面板内实现，这提供了大量成本节省和空间节省。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方式总体上涉及馈电领域，并且更具体地涉及特别是用于铁路供电的一种开关柜和包括该开关柜的馈电单元。
技术介绍
目前，开关柜在许多领域(例如在铁路应用中)被广泛用于提供电气设备的控制，保护和隔离。开关柜可以将电气设备断电，以允许进行操作以便例如清除下游故障。开关柜通常包括断路器、隔离开关、操作机构，电流互感器等，以便控制、保护和隔离电气设备。在铁路应用中，开关柜将沿着铁路线布置并且被设计成适应于应用的要求。在铁路市场中，特别是在中国铁路市场中，馈线单元通常具有两条馈线，其中一条被设计用于为上行线路供电，另一条被设计用于下行线路供电。此外，每条馈线包括两个输出，即用于提供功率的馈电输出，用于旁路故障线路以及使用备用线路为上行或下行线供电的旁路输出。每个输出分别具有单独的隔离开关。仅出于说明的目的，图1示意性地示出了现有技术中的馈线单元100的单线路图。如图1所示，从母线101开始存在三个支路，即左支路，中支路和右支路。左支路被配置为向上行线路提供功率，并且包括断路器102A，电流互感器103A和隔离开关104A；右支路被配置为向下行线路提供功率，并且包括断路器102B，电流互感器103B和隔离开关104B；中间支路被设计为备用支路，用于在左支路或右支路故障时为上行或下行线路提供电力，并且包括断路器102C，电流互感器103C，用于连接到馈电线端部105U的用于上行线路的隔离开关104C-1，和用于连接到馈电线端部105D的用于下行线路的隔离开关104C-2。目前，市场上现有的开关柜通常配备有2-工位隔离开关，以实现上述馈电单元的功能。在这种情况下，对于一条馈线需要两个开关柜，因为每条馈线应该能够连接到旁路输出和馈线输出，这意味着需要两个隔离开关。图2示出了现有开关柜的示例设计，其中用于上行馈线的隔离开关104A与断路器102A和电流互感器103A一起布置在面板100A内，用于连接到旁路输出的另一隔离开关104A-2布置在单独的断路器面板100B内。在现有的开关柜中，在面板100B中，仅一个隔离开关104A-2是被使用的部件，这意味着大量的空间浪费和高成本。此外，关于现有设计，在两个隔离开关之间需要复杂的互锁系统以避免它们同时服务。有鉴于此，需要提供一种用于开关柜的新设计。
技术实现思路
为此，本公开提供了一种用于开关柜的新的解决方案，以便解决或至少部分地减轻现有技术中的至少一部分问题。根据本公开的第一方面，提供了一种开关柜。该开关柜包括旁路母线；至少一条主母线；隔离开关；以及与所述至少一条主母线连接的断路器。所述隔离开关包括刀片，该刀片可被驱动到用于与断路器的输出端连接的第一位置，用于与旁路母线的输出端连接的第二位置和用于断开的第三位置。旁路母线、至少一条主母线、断路器和隔离开关都布置在单个面板内。在本公开的实施方式中，所述刀片可以由包括四连杆驱动装置的操作机构驱动。在本公开的实施方式中，当所述刀片位于第一位置时，所述四连杆驱动装置可以处于一个极限位置，当所述刀片位于第二位置时，所述四连杆驱动装置可以处于另一极限位置。在本公开的另一实施方式中，所述操作机构还可以包括：第一齿轮，其可由操作者使用操作杆进行操作；以及第二齿轮，其与所述第一齿轮啮合，并且具有与所述四连杆驱动装置的一个端部刚性连接的轴，所述四连杆驱动装置的另一端部可旋转地连接到所述刀片。在本公开的另一实施方式中，所述四连杆驱动装置可以包括连接到所述第二齿轮的轴的曲柄，可旋转地连接到所述刀片的摆臂，以及连接在它们之间的杆。在本公开的另一实施方式中，所述杆可以包括以之字形连接的三个分段，所述曲柄和所述三个分段中靠近所述曲柄的那段可以由金属材料形成，并且所述三个分段中的另外两个分段以及所述摆臂可以由绝缘材料制成。在本公开的另一实施方式中，所述操作机构可以设置有两个操作孔，当所述断路器位于第三位置时，所述两个操作孔都可以暴露给操作者，而当在所述第一位置和所述第三位置之间的改变期间以及在所述第二位置和所述第三位置之间的改变期间，所述两个操作孔中的不同操作孔可以被暴露。在本公开的又一实施方式中，所述开关柜可以包括用于低压装置的低压隔室；用于所述隔离开关和所述旁路母线的隔离开关隔室；用于所述断路器和电流互感器的断路器隔室；以及用于所述至少一条主母线的母线隔室。所述低压隔室、所述隔离开关隔室、所述断路器隔室和所述母线隔室可以由金属板部分地隔开。在本公开的又一个实施方式中，所述断路器可以布置在滑动台架上，所述滑动台架可以沿着轨道滑动，使得其可以至少部分地从所述开关柜中被拉出。在本公开的另一实施方式中，所述开关柜可以包括用于所述至少一条主母线的竖直活门，所述竖直活门包括竖直门和位于其一侧的旋转轴，其中所述旋转轴可以经由推杆连接到所述滑动台架，以使得所述滑动台架的移动可驱动所述旋转轴旋转，从而打开或关闭竖直门。在本专利技术的另一实施方式中，所述竖直活门还可以包括与所述旋转轴刚性连接并可与所述竖直门枢转连接的驱动杆，以及当所述竖直门关闭时通过滑动件连接到竖直门的顶部或底部的与竖直门的顶部或底部平行的轨道。在本公开的又一实施方式中，所述开关柜可以包括用于主母线的水平活门，其包括水平门和驱动杆，其中所述驱动杆可在一个端部可滑动地连接到所述水平门，并且在另一端部与所述旋转轴刚性连接，以使得所述旋转轴的旋转可驱动所述驱动杆，从而打开或关闭所述水平门。在本公开的又一个实施方式中，所述开关柜可以包括由操作机构驱动的旁路母线活门，其中所述旁路母线活门可以在所述隔离开关位于所述第二位置时打开，并且当所述隔离开关位于所述第一位置和所述第三位置中的任一位置时闭合。在本公开的又一实施方式中，所述旁路母线活门可以包括两个固定侧门和两个可移动中心门，两个可移动中心门可分别连接到彼此对称并且由所述操作机构驱动的第一四连杆驱动单元以及第二四连杆驱动单元。在本公开的另一实施方式中，所述第一四连杆驱动单元和第二四连杆驱动单元中的每一个可以包括依次连接的曲柄、杆、竖直摆臂和水平摆臂，并且所述曲柄可以连接到所述操作机构的第二齿轮的轴，并且所述水平摆臂可以连接到两个可移动中心门中的一个，并且可以在平行于所述两个固定侧门的顶部或底部的轨道中滑动。在本公开的另一实施方式中，所述曲柄可以在其外部圆周的一部分上设置有突起，并且通过连接环连接到所述操作机构的第二齿轮的轴上，所述连接环带有设置在其内部圆周的一部分上的槽，所述突起和所述槽可以被设计成使得当所述隔离开关在所述第一位置和所述第三位置之间操作时连接环在空冲程中旋转，而当所述隔离开关在第二位置和第三位置之间操作时，所述连接环可以驱动所述曲柄。在本公开的又一实施方式中，所述连接环还可以包括复位元件，用于当所述隔离开关从所述第二位置操作到所述第三位置时，将所述曲柄复位到其中所述隔离开关位于所述第三位置的状态。根据本公开的第二方面，还提供了一种馈电单元，其包括根据第一方面中任一实施方式的开关柜。在本公开的实施方式中，可以被驱动到三个操作位置的三工位隔离开关通过四连杆驱动装置实现，因此用于馈线的所有功能可以在单个面板内实现，这提供了大量的成本和空间节省。附图说明通过对参照附图的描述中所示的实施方式的详细说明，本公开的上述和其它特征将变得更加明显，其中相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关柜，包括：旁路母线(101B)；至少一条主母线(101A)；隔离开关(104A)；以及与所述至少一条主母线连接的断路器(102A)；其中所述隔离开关(104A)包括刀片(1045)，所述刀片能够被驱动到用于与所述断路器的输出连接的第一位置(P1)、用于与所述旁路母线的输出连接的第二位置(P2)、以及用于断开的第三位置(P0)；其中所述旁路母线(101B)、所述至少一条主母线(101A)、所述断路器(102A)和所述隔离开关(104A)被布置在单个面板内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种开关柜，包括：旁路母线(101B)；至少一条主母线(101A)；隔离开关(104A)；以及与所述至少一条主母线连接的断路器(102A)；其中所述隔离开关(104A)包括刀片(1045)，所述刀片能够被驱动到用于与所述断路器的输出连接的第一位置(P1)、用于与所述旁路母线的输出连接的第二位置(P2)、以及用于断开的第三位置(P0)；其中所述旁路母线(101B)、所述至少一条主母线(101A)、所述断路器(102A)和所述隔离开关(104A)被布置在单个面板内。2.根据权利要求1所述的开关柜，其中所述刀片(1045)由包括四连杆驱动装置(1040)的操作机构(106)驱动。3.根据权利要求2所述的开关柜，其中当所述刀片(1045)位于所述第一位置(P1)时，所述四连杆驱动装置(1040)处于一个极限位置，以及当所述刀片(1045)位于所述第二位置(P2)时，所述四连杆驱动装置(1040)处于另一极限位置。4.根据权利要求2或3所述的开关柜，其中所述操作机构(106)还包括能够由操作者使用操作杆(1041)操作的第一齿轮(1061)以及与所述第一齿轮(1061)啮合的第二齿轮(1061)，所述第二齿轮具有与所述四连杆驱动装置(1040)的端部刚性连接的轴，所述四连杆驱动装置(1040)的另一端部可旋转地连接到所述刀片(1045)。5.根据权利要求4所述的开关柜，其中所述四连杆驱动装置(106)包括连接到所述第二齿轮(1062)的轴的曲柄(1044A)、可旋转地连接到所述刀片(1045)的摆臂(1044C)和连接在它们之间的杆(1044B)。6.根据权利要求5所述的开关柜，其中所述杆(1044B)包括以之字形连接的三个分段，所述曲柄(1044A)和所述三个分段中靠近所述曲柄(1044A)的那个分段由金属材料形成，所述三个分段中另外两个分段和所述摆臂(1044B)由绝缘材料制成。7.根据权利要求1至6中任一项所述的开关柜，其中所述操作机构(106)设有两个操作孔(1045L，1045R)，当所述隔离开关(104A)位于所述第三位置(P0)时，所述两个操作孔(1045L，1045R)中两者均暴露给操作者，而在所述第一位置(P1)与所述第三位置(P0)之间的改变期间以及在所述第二位置(P2)与所述第三位置(P0)之间的改变期间，所述两个操作孔(1045L，1045R)中的不同操作孔(1045L，1045R)被暴露。8.根据权利要求1至7中任一项所述的开关柜，包括：用于低压装置的低压隔室(1110)；用于所述隔离开关(104A)和所述旁路母线(101B)的隔离开关隔室(1120)；用于所述断路器(102A)和电流互感器(103A)的断路器隔室(1130)；以及用于所述至少一条主母线(101A)的母线隔室(1140)，其中所述低压隔室(1110)、所述隔断器隔室(1120)、所述断路器隔室(1130)和所述母线隔室(1140)由金属板部分地隔开。9.根据权利要求1至8中任一项所述的开关柜，其中所述断路器(102A)被布置在滑动台架(107)上，所述滑动台架能够沿着轨道滑动以使得其能够至少部分地从所述开关柜中被拉出。10.根据权利要求9所述的开关柜，还包括用于所述至少一条主母线(101A)的竖直活门(120)，所述竖直活门在其侧部包括竖直门(121)和旋转轴(123)，其中所述旋转轴(123)通过推杆(122)连接到滑动台架(107)，以使得所述滑动台架...

【专利技术属性】
技术研发人员：张欣，王志安，郑文福，仇学东，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH